Niederdruckguss: Eine einfache Anleitung zum Verständnis des Prozesses

Druckguss ist heute eines der beliebtesten Fertigungsverfahren. Die Metalldruckgussverfahren wird in vielen Branchen eingesetzt. Niederdruckguss ist ein Metalldruckgussverfahren. Dabei wird flüssiges Metall unter kontrolliertem Niederdruck in eine Druckgussform eingespritzt. Dieses Verfahren bietet viele Vorteile. So ermöglicht es beispielsweise die präzise Herstellung rotationssymmetrischer Räder. Nicht zuletzt deshalb zählt die Automobilindustrie zu den größten Anwendern.

Bevor Sie sich für einen Druckgussservice entscheiden, sollten Sie zunächst verstehen die DruckgussverfahrenDieser Artikel befasst sich daher ausführlich mit dem Niederdruckguss. Er beschreibt die Funktionsweise, die Vor- und Nachteile sowie weitere Optionen, die Sie in Betracht ziehen sollten.

Was ist Niederdruckguss?

Beim Niederdruckguss wird flüssiges Metall in eine Druckgussform unter niedrigem Druck. Dieses Verfahren ist sehr präzise, da der Formhohlraum während des Erstarrungsprozesses stets gefüllt ist. So können Volumenverluste ausgeglichen werden. Weitere Vorteile sind eine geringere Oxidbildung und Porosität. Darüber hinaus sorgt es für eine bessere Konsistenz der Schmelze von oben bis unten.

Wie funktioniert Niederdruck-Kokillenguss?

Beim Niederdruckguss wird üblicherweise ein geringerer Druck als die Schwerkraft zum Füllen der Form verwendet. Beispielsweise liegt der Druck beim Niederdruckguss üblicherweise zwischen 20 und 100 Kilopascal (2,9–14,5 psi). Darüber hinaus verfügt dieses Verfahren über einen einzigartigen Aufbau und nutzt im Gegensatz zu herkömmlichen Druckgussverfahren mehrere Geräte. Hier finden Sie eine Erklärung zum Aufbau und den benötigten Geräten.

Der erste Schritt des Prozesses besteht darin, die Metalllegierung in einem Ofen zu schmelzen und auf die entsprechende Gießtemperatur zu erhitzen. Beispielsweise liegt der Schmelzpunkt von Aluminium zwischen 710 °C und 720 °C.

Anschließend wird das geschmolzene Metall in den Warmhalteofen unterhalb der Form geleitet. Der Warmhalteofen fungiert als Behälter und hält die Flüssigkeit auf der entsprechenden Gießtemperatur.

Anschließend wird das geschmolzene Metall über ein Steigrohr unter Druck in die Form gepresst. Beim Niederdruck-Kokillengussverfahren wird stets ein konstanter Unterdruck aufrechterhalten. So wird das flüssige Metall unter konstantem Druck gefördert, bis es im Formhohlraum vollständig erstarrt ist.

Sobald das Metall erstarrt ist, wird der Druck abgelassen und das restliche flüssige Metall über die Steigrohre zur Wiederverwendung in den Warmhalteofen zurückgeführt. Anschließend lässt man die Form abkühlen und entnimmt die Gussteile.

Vorteile des Niederdruckgusses

Niederdruckguss bietet zahlreiche Vorteile. Daher ist es in vielen Bereichen ein praxistaugliches Druckgussverfahren. Hier sind einige der Vorteile des Verfahrens:

Hohe Präzision

Das Verfahren erzeugt hochpräzise Teile. Dies liegt daran, dass der Druck während des gesamten Erstarrungsprozesses niedrig bleibt. Dadurch werden die Formhohlräume ständig gefüllt und der Volumenverlust des geschmolzenen Metalls beim Abkühlen und Erstarren ausgeglichen. Darüber hinaus eignet sich die hohe Präzision perfekt für die Herstellung längssymmetrischer Teile wie Räder.

Hochreine Gussteile

Gussteile, die im Niederdruckgussverfahren hergestellt werden, sind sehr sauber. Das liegt daran, dass sie kaum oder gar nicht durch Schlacke verschmutzt werden. Aufgrund der Konstruktion der Gießmaschine entsteht auch nur wenig Schlacke. Meistens bildet sich die Schlacke auf dem abkühlenden Metall.

Da die Steigrohre jedoch in den Warmhalteofen führen, gelangt das in die Kavität gepresste flüssige Metall wieder in den Warmhalteofen. Deshalb sind die Gussteile aus dem Niederdruckguss so rein. Zudem ist es durch den niedrigen Druck weniger wahrscheinlich, dass Krätze in die Form gelangt.

Darüber hinaus kommt es dank des kontinuierlichen Füllvorgangs nicht zur Oxidation des geschmolzenen Metalls. Stabilität bedeutet, dass das flüssige Metall während des Prozesses nicht rollt, stößt oder spritzt. Dadurch bildet sich keine oxidierte Schlacke, was bedeutet, dass das Gussstück rein bleibt.

Gute Formbarkeit

Beim Füllen mit niedrigem Druck fließt das flüssige Metall besser und lässt sich dadurch leichter formen. Dadurch Gussteile Die so hergestellten Gussteile haben eine glatte Oberfläche und eine klare Form. Aufgrund der einfachen Formbarkeit eignet sich das Niederdruck-Kokillengussverfahren generell am besten zur Herstellung von Gussteilen mit komplexen Formen.

Kristallisation

Da das flüssige Metall unter Druck erstarrt, kristallisiert der Guss und bildet eine dichte Struktur. Dadurch sind die so hergestellten Gussteile sehr robust und können zur Herstellung von Teilen verwendet werden, bei denen Robustheit erforderlich ist.

Nachteile des Niederdruckgusses

Obwohl das Niederdruckgussverfahren ideal für präzise Ergebnisse ist, hat es wie jedes andere Verfahren auch einige Nachteile. Werfen wir einen Blick auf die Nachteile dieses Verfahrens:

Lange Gießzykluszeiten

Ein Nachteil des Niederdruckgusses ist der niedrige Druck, der zu langen Zykluszeiten führt. Dadurch können nur geringe Stückzahlen und hohe Kosten produziert werden. Das Verfahren ist daher für die Produktion großer Stückzahlen wenig geeignet.

Korrodierte Metallteile

Da die Metallteile der Anlage ständig mit dem geschmolzenen Metall in Kontakt stehen, können Aluminiumformen korrodieren. Dies kann insbesondere bei großen Produktionsanlagen zu sehr hohen Wartungskosten führen. Darüber hinaus können sich die Metallkomponenten der Anlage mit dem flüssigen Metall vermischen und dessen Eigenschaften verändern.

Nicht geeignet für dünnwandige Teile

Mit dem Verfahren lassen sich Gussteile mit einer Wandstärke von mindestens 3 mm herstellen. Daher ist es nicht für die Herstellung dünnwandiger Teile wie z. B. Hochdruck-Kokillengussverfahren .

Warum Yonglihao Machinery wählen?

Wenn Ihr Projekt Präzision, reines Gussteil und hervorragende Materialeigenschaften erfordert, ist das Niederdruckgussverfahren die erste Wahl. Obwohl Niederdruckguss zeitaufwändig ist, erfordert die Wahl des richtigen Verfahrens viel Wissen und Erfahrung. Daher ist es ratsam, umgehend professionelle Hilfe in Anspruch zu nehmen.

Wenn Sie Unterstützung bei der Produktion benötigen, wenden Sie sich an Yonglihao Machinery. Unser starkes Team aus Fachleuten und Fabriken kann Ihre unterschiedlichen Anforderungen erfüllen. Neben Niederdruckgussverfahren bieten wir auch Hot Kammer ddh-Casting-Dienstleistungen sowie CNC-Bearbeitung, Metallstanzen, Laserschneiden und andere Produktionsdienstleistungen.

Fordern Sie jetzt ein Angebot an, indem Sie Kontakt mit uns aufnehmen. Unsere Servicemitarbeiter unterstützen Sie auch gerne bei Ihrem Projekt.

Der Unterschied zwischen Hochdruck- und Niederdruck-Druckguss

Abhängig von der Komplexität des Teils, der Stückzahl und dem Produktionsbudget können Niederdruck- und Hochdruckgussverfahren in unterschiedlichen Situationen eingesetzt werden. Im Folgenden werden die Unterschiede zwischen den beiden Druckgussverfahren im Detail erläutert. Sie werden dann verstehen, warum Niederdruckguss dem Hochdruckguss überlegen ist.

Zykluszeit

Beim Niederdruckguss wird mit Drücken zwischen 0,7 und 1 bar gearbeitet. Beim Hochdruckguss hingegen werden hohe Drücke (oft über 1000 bar) verwendet. Dadurch ist die Zykluszeit beim Niederdruckguss länger als beim Hochdruckguss. Das Niederdruckgussverfahren eignet sich daher besser für kleine Losgrößen, während das Hochdruckgussverfahren für große Losgrößen geeignet ist.

Teilefestigkeit

Niederdruckgussteile sind sehr stabil. Das liegt daran, dass sie unter konstantem Druck über einen langen Zeitraum erstarren und so ein kompaktes, dichtes Bauteil bilden. Da Hochdruckguss kürzer ist, ist der Druck höher. Deshalb sind Niederdruckgussteile deutlich stabiler als Hochdruckgussteile. Selbstverständlich sind auch Teile, die im Druckgussverfahren hergestellt werden, sehr stabil.

Qualität der Gussteile

Niederdruckgussteile weisen eine bessere Qualität auf als Hochdruckgussteile. Dies liegt daran, dass das geschmolzene Metall kontinuierlich in den Formhohlraum eingespritzt wird, bis es erstarrt ist. Dadurch wird der Volumenverlust durch Schwindung ausgeglichen.

Darüber hinaus enthalten Niederdruckgussteile weniger Schlacke. Sie sind daher reiner und porenfrei. Hochdruckgussteile hingegen können aufgrund des hohen Drucks Poren enthalten. Zudem kann die entstehende Schlacke in die Metallform gelangen.

Kosten

Aufgrund der erforderlichen Maschinen sind die Betriebs- und Anschaffungskosten beim Druckguss höher als beim Niederdruckguss. Die hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit beim Druckguss führt hingegen zu geringeren Teilekosten.

Wandstärke

Das Niederdruckgussverfahren eignet sich am besten zur Herstellung dicker Teile. Es eignet sich jedoch nicht für die Herstellung dünnwandiger Teile mit einer Dicke von weniger als 3 mm. Mit dem Hochdruckguss hingegen lassen sich Teile mit einer Dicke von weniger als 0,40 mm herstellen.

Teileabmessungen

Niederdruckguss eignet sich zur Herstellung großer und kleiner Teile. So lassen sich beispielsweise Art-déco-Möbel und Architekturteile herstellen. Das Verfahren ermöglicht die Herstellung komplexer, detailreicher und einheitlicher Designs. Daher eignet es sich gut für Anwendungen, bei denen das Aussehen eine wichtige Rolle spielt.

Beim Druckgussverfahren hingegen können nur kleine Teile hergestellt werden. Die Größe der mit diesem Verfahren herstellbaren Teile hängt vom Druck ab, den die Anlage erzeugen kann.

Alternative Verfahren zum Niederdruckguss

Niederdruckguss bietet viele Vorteile, kann aber manchmal nicht eingesetzt werden. Wir stellen daher alternative Verfahren vor und vergleichen sie mit dem Niederdruckguss.

 Schwerkraftguss

Beim Schwerkraftguss wird das flüssige Metall durch die Schwerkraft in die Form gefüllt. Dieses Verfahren wird auch als Kokillenguss bezeichnet. Es kann für Nichteisenmetalllegierungen wie Zink, Aluminium, Kupfer, Magnesium und Bronze verwendet werden.

Einer der Vorteile des Schwerkraftgusses gegenüber dem Niederdruckguss liegt in seiner breiten Materialvielfalt. Für Aluminium eignet sich der Niederdruckguss besser. Daher wird er auch als Aluminium-Druckguss bezeichnet.

Feinguss

Feinguss oder Präzisionsguss ist ein Verfahren, das auf dem alten Wachsausschmelzverfahren basiert. Ein Wachsmodell, das der Form des fertigen Produkts entspricht, kann mithilfe von Verfahren wie Spritzguss oder 3D-Druck hergestellt werden.

Die Dicke des Keramikschlickers muss kontrolliert werden, bevor er zur Herstellung der Form in das Wachs getaucht wird. Nach dem Aushärten des Wachses wird die Form erhitzt, das Wachs entfernt und eine Metallschale hergestellt. Anschließend wird das flüssige Metall in der richtigen Reihenfolge in die Form gegossen.

Da die Wachsform mit präzisen Fertigungsverfahren wie dem 3D-Druck hergestellt wird, ist Feinguss präziser als Niederdruckguss. Zudem dehnt sich die Keramik nicht aus.

Sandguss

Sandguss ist das am häufigsten verwendete Metallgussverfahren in Gießereien. Üblicherweise wird eine Form aus Sand, Ton und Wasser hergestellt. Die Form wird dann mit geschmolzenem Metall gefüllt und nach der Fertigstellung zerkleinert. Die wichtigsten Unterschied zwischen Druckguss und Sandguss ist die Art des verwendeten Metalls. Bei der Verarbeitung von Hochtemperaturmetallen ist Niederdruckguss nicht effektiv, während das Sandgussverfahren besser geeignet ist.

Zusammenfassung

Beim Niederdruckguss wird geschmolzenes Metall unter geringem Druck in eine Form gespritzt. Der gesamte Prozess ist sehr kurz. Das Verfahren ist sehr präzise bei der Herstellung komplexer Gussteile. Es ermöglicht auch die Herstellung reiner Gussteile mit hoher Materialqualität. Daher ist es in vielen Bereichen das führende Verfahren. Dieser Artikel beschreibt das Funktionsprinzip, die Vor- und Nachteile sowie weitere Optionen dieses Verfahrens.

Wenn Sie noch Fragen zum Niederdruckgussverfahren haben, kontaktieren Sie uns. Yonglihao Machinery beantwortet Ihre Fragen und erfüllt Ihre Druckgussanforderungen.

Häufig gestellte Fragen

Warum eignet sich Aluminium für Druckguss?

Aluminium ist aufgrund seines geringen Gewichts das am häufigsten verwendete Material für Druckgussteile. Aluminiumgussteile sind leicht, weisen aber eine hohe mechanische Festigkeit auf. Darüber hinaus gibt es für Aluminiumgussteile mehr Möglichkeiten zur Oberflächenbehandlung. Daher sind sie ästhetisch ansprechender als andere Nichteisenmetalle.

Welche verschiedenen Arten von Druckgussverfahren gibt es?

Es gibt zwei verschiedene Arten des Druckgusses: Hochdruck- und Niederdruck-Druckguss. Der Aufbau beider Verfahren ist gleich. Sie funktionieren jedoch unterschiedlich und haben unterschiedliche Eigenschaften. Daher können sie in unterschiedlichen Situationen eingesetzt werden.

Das Druckgussverfahren ist vielseitiger und eignet sich für die Produktion großer Stückzahlen. Das Niederdruckgussverfahren hingegen ist präziser und ermöglicht die Herstellung rotationssymmetrischer Teile.